JPH0295528A - ワーク支持方法および支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ころがり接触支持と浮上支持とを併用してワ
ークを高精度、低摩擦で支持するワーク支持方法および
ワーク支持装置に関する。具体的には本発明は、各種の
長尺ワークの水平案内装置、振れ止め装置その他センタ
レス加工機におけるワーク支持案内部や計測器のセンタ
レス支持部等に用いられるワーク支持装置に関する。

〔従来技術〕

ねじ軸とか丸軸等の長物ワークの機械加工あるいは測定
においては、ワークの両端だけでなくワークの中途部を
も支持する必要がある。

従来、この種のワーク案内支持方法としては、シューと
称される耐摩耗材で作られたチップでワーク外径部を摺
動可能に支える方法、またはすべり軸受やころがり軸受
で支持された案内ローラでワーク外径部を支持、案内す
る方法がとられていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のワーク支持方法でシュー支持による方法は、ワー
クの軸芯精度は高いものの、ワークがシニーに摺動接触
するのでそのすべり摩擦による摺動抵抗が大きく、ワー
クやシューの摩耗が問題となり、またワークによっては
傷付きが生じることがある。案内ローラでワークをころ
がり支持する場合は、ワークとローラ間の摩耗は低減さ
れるが、ローラ自体はすべりまたはころがりの剛体接触
支持で支持されるためこの部分で摩耗が生じるし、回転
輪の偏心による振れを生じ、特にころがり接触支持の場
合は、転動体の真円度の影響による回転振れが生じ、こ
れらがワークの振れの原因となって精度低下をきたす、
また、すべり接触支持の場合は潤滑の関係で使用回転数
範囲が狭いという問題がある。

本発明は、静圧支持された単体の転動体によりワークを
ころがり接触支持とし、高精度、低摩擦であって、使用
回転数の制限もないワーク支持ができ、また種々外径の
ワークにも対応できかつ補修も容易なワーク支持方法お
よびワーク支持装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕 本発明は少なくとも２個の転動体を静圧軸受で非接触か
つ回転自在に支持し、これらの転動体に接してワークの
外側部をころがり支持するようにしたものである。

この支持方法を実現するのに有用な本発明のワーク支持
装置は、複数の静圧軸受部と、該静圧軸受部に支持され
る複数個の転動体と、静圧給気路をもつベースとを有し
、前記静圧軸受部は、前記ベースの上面に形成された複
数個の開き形状の部分円弧形凹部および前記流体通路に
連通され前記凹部に開口する複数の細孔により構成され
、前記円孤形凹部に収容されて静圧支持された転動体の
上にワークがころがり接触で支持される。

〔作用〕

本発明においては、複数の転動体が静圧支持でベースに
非接触かつ回転可能に支持され、これらの転動体に接し
てワークが支持される。転動体単体は精密に加工され真
円度の良いものが容易に得られる。ワークの運動に伴な
って該ワークと接する転動体が回転させられるが、転動
体自身の支持は流体の粘性抵抗のみで接触のすべり摩擦
抵抗は生じないし、転動体は静圧支持されているので転
動体の回転数範囲に制限がない、またワークと転動体間
の摩擦抵抗はころがり接触であるからワーク支持におけ
る抵抗は極めて小さい、ワークの軸芯位置はワーク外径
基準で定まり、異なる外径のワークに対しては転動体を
支持するベースの高さ位置を調整してワーク軸芯の位置
決めを行う、なお転動体の静圧支持はワークおよび転動
体の自重あるいはワーク両端の支持力と供給流体圧力と
の協働でなされる。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例について図面を参照して説明する
。

第１図に示す実施例は丸棒状のワーク１が回転動作する
場合の支持装置の例である。装置基台となるベース２は
その上面が全体としてｖ形の斜面２ａを有し、この各斜
面２ａには静圧軸受部を形成する円孤形凹部３が形成さ
れている０円弧形凹部３はその開口部が開き形状、つま
り凹部３の円弧中心点Ｏが前記斜面２ａ上よりも若干外
側に位置するような形状となっている。第２図は第１図
の一方の静圧軸受部Ｆの部分斜視図であって、この実施
例の円孤形凹部３は円筒内面の路上半分を軸方向に沿っ
て切除した形状を有し、その凹部３の軸方向両端は円筒
面に直交する平面からなる円孤形内壁とされ、これによ
り凹部３が画成される。

ベース２内には加圧流体を供給する流体通路４が形成さ
れ、その先端部は凹部３の周面に開口する複数の細孔で
ある絞りノズル６が形成されている。

凹部３の前記軸方向両端の内壁に形成された絞りノズル
２６は第３図の如く加圧流体を供給する別の流体通路２
４に連通している。絞りノズル６゜２６への流体の供給
圧はそれぞれ別々に制御される。流体通路４．２４は加
工後盲栓２７で閉塞される。

各円孤形凹部３内には該凹部３の円弧より若干小さい曲
率をもつ円筒状コロ７が収納され、さらにこの状態で各
円筒状コロ７にまたがるようにそれらの外周部に接して
丸棒状のワークｌが載置される、ワーク１とコロ７の軸
線はこの実施例では互いに平行になってワーク１を２点
支持している。

図示しない空圧源からベース内の流体通路４．２４を通
して絞りノズル６．２６から加圧空気が噴出され、これ
によって円筒状コロ７はワーク１の周部に押し付けられ
るとともに凹部３内で静圧支持される。ワークｌに対す
るコロ７の押付力は、ワーク１およびコロ７の自重に対
応して噴出空気圧で調整され、また後述するベース２の
高さ調整によりワーク１の軸芯の位置出しが行われる。

ワーク１の回転駆動により円筒状コロ７は静圧支持され
た状態で回転し、このようにしてワーク１はコロ７との
ころがり接触のみで極少の低摩擦力で支持され、コロ７
と円孤形凹部３との間は静圧支持する流体の粘性抵抗の
みで剛体すべり接触摩擦は生じない。

第４図はベースの高さ調整機構を示した斜視図である。

ベース３は、下面に斜面８ａをもつくさびブロック８上
に取り付けられ、くさびブロック８が同様に斜面９ａを
有するコ字状の調整台９上に摺動可能に載せられている
。１１整台９の側壁にはくさびブロック８に螺合される
調整ボルトＩＯが軸方向移動不能に挿入されている。こ
の調整ボルト１０の操作でくさびブロック８は調整台９
の斜面上を摺動し、そのときの（さび作用でその上面８
ｂの高さが変わり、その上に載せられたベース２の上下
位置が調整される。くさびブロック８には図示のように
左右方向の移動をガイドする長孔１１およびガイド兼ク
ランプ用のボルト１２が設けられ、ベース２の上下方向
移動のガイドおよびクランプは調整台９の側壁に形成さ
れた長孔１３およびボルト１４によりなされる。調整台
９自体はその底板の長孔１７およびボルト１８によりワ
ークの横方向に調整可能に支持テーブル（図示せず）に
取り付けられる。

上述の実施例では円筒状のコロ７がワーク１の軸線と平
行になるように円孤形凹部３をベース２上に形成したが
、第５図に示す他の実施例では円筒状コロ１５およびこ
れを収容する円孤形凹部１６の軸線が、ワーク１の軸線
に垂直な平面上にあるように円孤形凹部１６を形成しで
ある。この場合の適用例としてはワーク１が回転を行わ
ずもっばら軸線方向に移動するような場合の支持装置と
して用いられる。なお上述の各実施例で円孤形凹部の軸
方向両端内壁に位置する絞りノズル２６は円筒状コロの
両端面をスラスト静圧支持する作用を果たし、これによ
ってコロは円孤形凹部に対して完全に浮上状態に維持さ
れる。

本発明では円筒状コロ７．１５の代りに球面コロを用い
てワーク１ところがり接触するようにしてもよい０球面
コロの場合はベース上面の円孤形凹部は、この球面コロ
の曲率に合った開き形状の凹部として形成される。軸方
向移動の場合はワークは円形断面のものでなくてもよく
、角形、台形断面のワークであってもよい、静圧発生手
段としては絞りノズルだけでなく凹部表面に多数の細孔
を有する多孔質材を設置した多孔質静圧軸受とすること
もできる。なお本発明においては円孤形凹部は開き形状
としであるので、この中に入る円筒状コロあるいは球面
コロの表面がワークとのころがり接触でいたんだすした
場合のコロの交換はきわめて容易である。なお本実施例
では静圧軸受を空気軸受とした例について説明したが、
剛性を大きくする必要がある場合は流体として液体を用
いることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、少なくとも２個の転動体
を静圧軸受で支持し、これらの転動体上にワークをころ
がり接触で支持するようにしたので、転動体のころがり
動作が軽く、きわめて低摩擦かつ高精度でワークをころ
がり支持できる。ワークの動作として回転および軸方向
移動のものにも適用でき、ワークの寸法にもかなりの融
通性をもたせることができる。また転動体の静圧軸受部
から漏出する流体によりワーク外周が冷却されることに
なり、この点でも加工動作中の発熱の影響を排除するこ
とができる。したがって本発明の支持装置は測定器や超
精密加工機の振れ止め、センタレス加工の外径案内とし
て有用であり、また潤滑剤塗付の必要もなく、構造もき
わめて簡素で小形化が可能である、等積々の効果がもた
らされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例によるワーク支持装置の
横断面図、第２図は本発明の実施例における静圧軸受部
の部分斜視図、第３図は第１図に示す実施例の静圧軸受
部の縦断面図、第４図は本発明に係るベースの高さ調整
機構の斜視図、第５図は本発明の第２の実施例の横断面
図である。 １・・・ワーク、２・・・ベース、２ａ・・・斜面、３
．１６・・・円孤形凹部、４，２４・・・流体通路、６
．２６・・・絞りノズル、７，１５・・・円筒状コロ、
８・・・くさびブロック、９・・・調整台、１０・・・
調整ボルト。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、少なくとも２個の転動体を静圧軸受で非接触か
   つ回転自在に支持し、これらの転動体に接してワークを
   ころがり支持することを特徴とするワーク支持方法。
2. （２）、複数の静圧軸受部と、該静圧軸受部に支持され
   る円筒状コロまたは球面コロの複数個の転動体と、加圧
   流体を供給する流体通路をもつベースとを有し、前記静
   圧軸受部は、前記ベースの上面に形成された複数個の開
   き形状の部分円弧形凹部および前記流体通路に連通され
   前記凹部に開口する複数の細孔によって構成されること
   を特徴とするワーク支持装置。
3. （３）、前記ベースは高さ調整機構部を有することを特
   徴とする請求項第２項記載のワーク支持装置。